單極性歸零(RZ)波形及其Matlab仿真

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1、單極性歸零（RZ）波形及其仿真1.仿真原理及思路功率信號的平均功率：。該信號的雙邊功率譜密度為：，其中是截短后的傅氏變換，是的能量譜，是在截短時(shí)間內(nèi)的功率譜。對于仿真系統(tǒng)，若x是時(shí)域取樣值矢量，X是對應(yīng)的傅氏變換，那么x的功率譜便為矢量。對于采用歸零（RZ）及不歸零（NRZ）矩形脈沖波形的數(shù)字信號，可以用簡單的方法信號矢量s。設(shè)a是碼元矢量，N是總?cè)狱c(diǎn)數(shù)，M是總碼元數(shù)，L是每個(gè)碼元內(nèi)的點(diǎn)數(shù)，那么NRZ信號可這樣獲得：s=zeros(1,N);forii=1:L,s(ii+[0:M-1]*L)=a;end

2、對于，若Rt是要求的占空比，dt是仿真系統(tǒng)的時(shí)域采樣間隔，則RZ信號的產(chǎn)生方法是：s=zeros(1,N);forii=1:Rt/dt,s(ii+[0:M-1]*L)=a;end首先，利用rand函數(shù)產(chǎn)生一個(gè)尺寸為1*M的矩陣，其元素按均勻分布隨機(jī)取值于區(qū)間[0,1]，并用round函數(shù)對其四舍五入，得到一個(gè)隨機(jī)產(chǎn)生的0,1序列；其次，利用for循環(huán)產(chǎn)生碼元長度為L點(diǎn)，碼元為0,1，且占空比為50%的單極性歸零碼，并畫出其波形圖；最后，計(jì)算該RZ的功率譜密度，并畫出其波形。2.程序流程圖產(chǎn)生0,1分布的隨

3、機(jī)序列產(chǎn)生碼元為0,1的RZ計(jì)算功率譜，并畫出波形畫出波形RZ波形及其功率譜密度仿真流程圖3.仿真程序及運(yùn)行結(jié)果仿真程序：%實(shí)驗(yàn)二：畫出單極性歸零碼及其功率譜closeallclearallglobaldttdfNN=2^14;%采樣點(diǎn)數(shù)L=64;%每碼元的采樣點(diǎn)數(shù)M=N/L;%碼元數(shù)Rb=2;%碼速率為2Mb/sTs=1/Rb;%碼元間隔dt=Ts/L;%時(shí)域采樣間隔Rt=0.5;%占空比df=1/(N*dt);%頻域采樣間隔T=N*dt;%截短時(shí)間Bs=N*df/2;%系統(tǒng)帶寬t=linspace(-

4、T/2,T/2,N);%時(shí)域橫坐標(biāo)f=linspace(-Bs,Bs,N);%頻域橫坐標(biāo)EP=zeros(1,N);forjj=1:100a=round(rand(1,M));%產(chǎn)生M個(gè)取值0，1等概的隨機(jī)碼s=zeros(1,N);%產(chǎn)生一個(gè)N個(gè)元素的零序列forii=1:Rt*Ts/dts(ii+[0:M-1]*L)=a;%產(chǎn)生單極性歸零碼endQ=t2f(s);%付氏變換P=Q.*conj(Q)/T;%P為單極性歸零碼的功率EP=(EP*(jj-1)+P)/jj;%累計(jì)平均endaa=30+10*l

5、og10(EP+eps);%加eps以避免除以零figure(1)set(1,'Position',[10,350,600,200])%設(shè)定窗口位置及大小figure(2)set(2,'Position',[10,50,600,200])%設(shè)定窗口位置及大小figure(1)plot(f,aa,'g')xlabel('f(MHZ)')ylabel('Ps(f)')axis([-15,+15,1.1*min(aa),1.1*max(aa)])gridonfigure(2)plot(t,s,'r')xlabe

6、l('t(ms)')ylabel('s(t)(V)')axis([-10,+10,1.1*min(s),1.1*max(s)])gridon4.程序結(jié)果：輸入取樣點(diǎn)數(shù)=2^k,k=14，得到如下波形：5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析由上圖結(jié)果可以看單極性歸零碼序列的功率譜密度不僅含有離散的直流分量及連續(xù)譜,而且還包含離散的時(shí)鐘分量和奇次諧波分量，功率譜主瓣寬度為碼元速率2RbMb/s。根據(jù)數(shù)字PAM信號功率譜密度公式得到：功率譜分為兩個(gè)部分，第一部分是連續(xù)譜，形狀取決于GT(f);第二部分是離散線譜，相鄰線譜頻率間隔為1

7、/Ts。若序列的均值ma為零,則第二部分為零，即離散線譜消失，單極性碼的均值不為零，故都存在直流分量。